本发明专利技术属于芯片制造技术领域，涉及一种DMD无掩膜光刻超导量子芯片方法，包括以下步骤：导入芯片版图，并阵列排布多个芯片版图得到切图文件；基于衬底材料和芯片版图的尺寸，选取第一曝光时间范围，并基于第一曝光时间范围，分别为所述切图文件内的芯片版图指定不同的曝光停留时间，进行第一次曝光和显影，得到第一组芯片图形；观测第一组芯片图形，判断曝光效果，优化第一曝光时间范围得到第二曝光时间范围；基于第二曝光时间范围，重新为所述切图文件内的芯片版图指定不同的曝光停留时间，进行第二次曝光和显影，得到第二组芯片图形；观测第二组芯片图形，判断曝光效果，确定曝光停留时间。停留时间。停留时间。
【技术实现步骤摘要】
一种DMD无掩膜光刻超导量子芯片方法、装置、系统及介质
[0001]本专利技术属于芯片制造
，涉及一种DMD无掩膜光刻超导量子芯片方 法、装置、系统及介质。
技术介绍
[0002]目前超导量子芯片加工过程中，图形制作过程的基本流程：衬底匀胶，烘 烤固化，曝光，显影，冲洗，刻蚀。现有技术中，常见的光刻方法为紫外曝光 技术和激光直写技术，其中紫外曝光需要掩模版，掩模版与衬底的平行度，掩 模版缺陷等会影响曝光图形精度，掩模板成本较高，且掩模版制作过程不环保， 激光直写设备成本高，曝光时间长，衬底边缘位置不易聚焦，衬底平面度和匀 胶均匀性影响曝光精度。
[0003]光刻工艺中，不同的衬底，光刻胶等都会影响曝光效果，在研发加工的过 程中，以上技术方法存在曝光时间长、设备或掩模版成本高等缺点，不利于芯 片的快速研发和迭代的缺点。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种DMD无掩膜光刻超导量 子芯片方法、装置、系统及介质，针对制作超导量子芯片中的微米级结构图形， 使用的DMD无掩膜光刻技术通过工艺的优化，既可以满足大面积，大尺寸图形 的快速曝光，在一定的参数控制下，也可以同时满足小尺寸的曝光精度，更加 有利于对于超导量子芯片的研发和迭代。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0006]一种DMD无掩膜光刻超导量子芯片方法，包括以下步骤：
[0007]导入芯片版图，并阵列排布多个芯片版图得到切图文件；
[0008]基于衬底材料和芯片版图的尺寸，选取第一曝光时间范围，并基于第一曝 光时间范围，分别为所述切图文件内的芯片版图指定不同的曝光停留时间，进 行第一次曝光和显影，得到第一组芯片图形；
[0009]观测第一组芯片图形，判断曝光效果，优化第一曝光时间范围得到第二曝 光时间范围；
[0010]基于第二曝光时间范围，重新为所述切图文件内的芯片版图指定不同的曝 光停留时间，进行第二次曝光和显影，得到第二组芯片图形；
[0011]观测第二组芯片图形，判断曝光效果，确定曝光停留时间。
[0012]进一步的，所述切图文件中可以包括多个不同的芯片版图。
[0013]进一步的，所述第一次曝光和第二次曝光均采用DMD无掩膜光刻机。
[0014]进一步的，所述观测第一组芯片图形，判断曝光效果，优化第一曝光时间 范围得到第二曝光时间范围包括以下步骤：
[0015]观察第一组芯片图形内不同曝光停留时间对应的图形，判断是否存在曝光 不完全或曝光时间较长；
[0016]取曝光不完全和图形过曝相邻的时间节点分别作为第二曝光时间区间的上 下界，得到第二曝光时间区间；
[0017]根据第二曝光时间区间，重新为切图文件的芯片版图指定不同的曝光停留 时间，并进行曝光和显影得到第二组芯片图形；
[0018]观察所述第二组芯片图形内不同曝光停留时间对应的图形，确定芯片版图 的曝光停留时间。
[0019]进一步的，所述观察第一组芯片图形内不同曝光停留时间对应的图形，判 断是否存在曝光不完全或曝光时间较长包括以下步骤：
[0020]获取第一组芯片图形的图像，依次观察第一组芯片图形内不同曝光停留时 间对应的图形；
[0021]若图形位置不完整，边缘模糊或出现条纹状则判定为则图形曝光不完全， 若图形尺寸超差，且图形间较小间隔处已无完整的边缘，则判定为图形过曝。
[0022]进一步的，所述若图形位置不完整，边缘模糊或出现条纹状则判定为则图 形曝光不完全，若图形尺寸超差，且图形间较小间隔处已无完整的边缘，则判 定为图形过曝包括以下步骤：
[0023]对第一组芯片图形的图像进行二值化去噪处理，利用识别软件识别图像边 缘，核实图像的尺寸是否与芯片版图一致；
[0024]观察二值化图形的线条轮廓像素是否连贯，判断图形是否模糊；
[0025]分析原图的图像光谱，是否存在残胶的彩色斑纹；
[0026]若图形位置不完整，边缘模糊或出现条纹状则判定为则图形曝光不完全， 若图形尺寸超差，且图形间较小间隔处已无完整的边缘，则判定为图形过曝。
[0027]进一步的，所述观测第二组芯片图形，判断曝光效果，确定曝光停留时间 后还包括步骤：
[0028]确定曝光停留时间后，初步拟定一个显示时间对曝光后的衬底进行显影工 艺；
[0029]获取显影后衬底的图像进行观察，判断曝光后的衬底显影过程的均匀性；
[0030]若显影不足导致光刻胶去除不完全，增加单位显影时间，若显影时间较长 导致图形边缘不整齐，可减小单位显影时间。
[0031]本专利技术的另一实施例还提供了一种DMD无掩膜光刻超导量子芯片装置，所 述装置包括：
[0032]制图模块，用于导入芯片版图，并阵列排布多个芯片版图得到切图文件；
[0033]光刻模块，用于分别为所述切图文件内的芯片版图指定不同的曝光停留时 间，进行第一次曝光和第二次曝光：
[0034]曝光优化模块，用于观测第一组芯片图形和第二组芯片图形，判断曝光效 果，优化曝光时间；
[0035]显影优化模块，用于对曝光后的衬底进行显影和冲洗并有优化显影和冲洗 时间。
[0036]本专利技术的另一实施例还提供了一种DMD无掩膜光刻超导量子芯片系统，所 述系统包括至少一个处理器；以及，
[0037]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0038]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述 至少
一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的DMD无掩膜光 刻超导量子芯片方法。
[0039]本专利技术的另一实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述非 易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被 一个或多个处理器执行时，可使得所述一个或多个处理器执行上述的DMD无掩 膜光刻超导量子芯片方法。
[0040]应用本专利技术的技术方案，使用DMD无掩膜光刻技术制作超导量子芯片中的 微米级结构图形，通过设备参数和工艺的优化，既可以满足大面积，大尺寸图 形的快速曝光，在一定的参数控制下，也可以同时满足小尺寸的曝光精度，更 加有利于对于超导量子芯片的研发和迭代。且在优化曝光时间时，通过在一个 衬底上进行多个曝光时间设置，极大的提高了优化效率，减少了重新制作衬底 的时间成本和物料成本。因一次曝光制作图形较多，衬底覆盖面积广，所以可 以在工艺参数优化过程中，判断整片显影过程的均匀性，优化显影时间。
[0041]专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书 中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通 过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0042]下面结合附图对本专利技术进行详细的描述，以使得本专利技术的上述优点更加明 确。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种DMD无掩膜光刻超导量子芯片方法，其特征在于，包括以下步骤：导入芯片版图，并阵列排布多个芯片版图得到切图文件；基于衬底材料和芯片版图的尺寸，选取第一曝光时间范围，并基于第一曝光时间范围，分别为所述切图文件内的芯片版图指定不同的曝光停留时间，进行第一次曝光和显影，得到第一组芯片图形；观测第一组芯片图形，判断曝光效果，优化第一曝光时间范围得到第二曝光时间范围；基于第二曝光时间范围，重新为所述切图文件内的芯片版图指定不同的曝光停留时间，进行第二次曝光和显影，得到第二组芯片图形；观测第二组芯片图形，判断曝光效果，确定曝光停留时间。2.根据权利要求1所述DMD无掩膜光刻超导量子芯片方法，其特征在于，所述切图文件中可以包括多个不同的芯片版图。3.根据权利要求1所述DMD无掩膜光刻超导量子芯片方法，其特征在于，所述第一次曝光和第二次曝光均采用DMD无掩膜光刻机。4.根据权利要求1所述DMD无掩膜光刻超导量子芯片方法，其特征在于，所述观测第一组芯片图形，判断曝光效果，优化第一曝光时间范围得到第二曝光时间范围包括以下步骤：观察第一组芯片图形内不同曝光停留时间对应的图形，判断是否存在曝光不完全或曝光时间较长；取曝光不完全和图形过曝相邻的时间节点分别作为第二曝光时间区间的上下界，得到第二曝光时间区间；根据第二曝光时间区间，重新为切图文件的芯片版图指定不同的曝光停留时间，并进行曝光和显影得到第二组芯片图形；观察所述第二组芯片图形内不同曝光停留时间对应的图形，确定芯片版图的曝光停留时间。5.根据权利要求4所述DMD无掩膜光刻超导量子芯片方法，其特征在于，所述观察第一组芯片图形内不同曝光停留时间对应的图形，判断是否存在曝光不完全或曝光时间较长包括以下步骤：获取第一组芯片图形的图像，依次观察第一组芯片图形内不同曝光停留时间对应的图形；若图形位置不完整，边缘模糊或出现条纹状则判定为则图形曝光不完全，若图形尺寸超差，且图形间较小间隔处已无完整的边缘，则判定为图形过曝。6.根据权利要求5所述DMD无掩膜光刻超导量子芯片方法，其特征在于，所述若图形位置不完整，边缘模糊或出现条纹状则判定为则图形曝光不...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁莹，冯冠儒，项金根，孟铁军，
申请(专利权)人：深圳量旋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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